物聯(lián)網(wǎng)定位系統(tǒng)ppt50頁(yè))-文庫(kù)吧資料
2025-01-20 19:23本頁(yè)面
【正文】 新興定位系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)定位 –用于無(wú)線傳感網(wǎng)、自組織網(wǎng)絡(luò) –利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間距離、方向、相對(duì)位置等地理信息 –通過(guò)少量位置已知節(jié)點(diǎn)，定位出全網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的位置 1 位置信息 2 定位系統(tǒng) 3 定位技術(shù) 4 物聯(lián)網(wǎng)對(duì)定位技術(shù)的新挑戰(zhàn) 除了距離，哪些空間信息還可用于定位技術(shù)？ 本章內(nèi)容 3 定位技術(shù) 定位技術(shù)的關(guān)鍵： ?有一個(gè)或多個(gè)已知坐標(biāo)的參考點(diǎn) ?得到待定物體與已知參考點(diǎn)的空間關(guān)系 定位技術(shù)的兩個(gè)步驟： 測(cè)量物理量 →根據(jù)物理量確定目標(biāo)位置 常見(jiàn)定位技術(shù)： ?基于距離的定位（ ToA） ?基于距離差的定位（ TDoA） ?基于信號(hào)特征的定位（ RSS） 基于距離的定位（ ToA） 基于距離 基于距離差 基于信號(hào)特征 距離測(cè)量方法 距離 d = 波速 v * 傳播時(shí)間 Δt 傳播時(shí)間 Δt = 收到時(shí)刻 t – 發(fā)出時(shí)刻 t0 問(wèn)題： 接受端如何得知 t0？（ GPS） 基于距離的定位（ ToA） 基于距離 基于距離差 基于信號(hào)特征 方法 1： 利用波速差 發(fā)送端同時(shí)發(fā)送一道電磁波和聲波（ t0未知 ) 接收端記錄： ?電磁波到達(dá)時(shí)刻 ?聲波到達(dá)時(shí)刻 距離 由于 遠(yuǎn)大于 ，上式可簡(jiǎn)化為 rtst? ?r s s rrsv v t tdvv???rvsv ? ?s s rd v t t??如何得到？ 基于距離的定位（ ToA） 基于距離 基于距離差 基于信號(hào)特征 方法 2： 測(cè)量波的往返時(shí)間 發(fā)送端于時(shí)刻 發(fā)送波 接收端收到波后，等待時(shí)間 后返回同樣的波 發(fā)送端記錄收到回復(fù)的時(shí)間 距離 0t t?? ?02v t t td ? ? ??t基于距離的定位（ ToA） 基于距離 基于距離差 基于信號(hào)特征 位置計(jì)算方法 多邊測(cè)量 （也稱多點(diǎn)測(cè)量） ?平面上定位，取三個(gè)參考點(diǎn) ?以每個(gè)參考點(diǎn)為圓心，到該參考點(diǎn)的距離為半徑畫圓，目標(biāo)必在圓上 ?平面上三個(gè)圓交于一點(diǎn) 實(shí)際中取用超過(guò)三個(gè)參考點(diǎn)，用最小二乘法減少誤差 基于距離差的定位（ TDoA） 基于距離 基于距離差 基于信號(hào)特征 ToA的局限 ?需要參考點(diǎn)和測(cè)量目標(biāo)時(shí)鐘同步 TDoA ?不需要參考點(diǎn)和測(cè)量目標(biāo)時(shí)鐘同步 ?參考點(diǎn)之間仍然需要時(shí)鐘同步 基于距離差的定位（ TDoA） 基于距離 基于距離差 基于信號(hào)特征 距離差測(cè)距方法 測(cè)量目標(biāo)廣播信號(hào) 參考點(diǎn) i， j分別記錄信號(hào)接收到的時(shí)刻 ti， tj 測(cè)量目標(biāo)到 i， j的距離差 ? ?ij i jd v t t? ? ?基于距離差的定位（ TDoA） 基于距離 基于距離差 基于信號(hào)特征 位置計(jì)算方法 至少兩組數(shù)據(jù)聯(lián)立方程求解 實(shí)際采用多組數(shù)據(jù)最小二乘法求解 每次測(cè)量結(jié)果 參考點(diǎn)坐標(biāo) 到參考點(diǎn)的距離 構(gòu)建方程： ? ? ? ? ? ? ? ?222
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